Aquamatyka - interdyscyplinarne gospodarowanie środowiskami wodnymi Kod programu: W2-S2AQ20.2020

Woda to ważny element środowiska w znaczący sposób wpływający na funkcjonowanie ekosystemów i społeczeństw. Coraz większe problemy z dostępnością do zasobów wody dobrej jakości, wymagają racjonalnej gospodarki wodnej, opartej na wiedzy, zgodnej z zasadami zrównoważonego rozwoju. Szczególnie ważne wydaje się to wobec nasilających się problemów z dostępnością zasobów wodnych. Umiejętna dbałość o wodę i środowiska wodne pozwoli na łagodzenie przewidywanych skutków zmian klimatu. Woda jest podstawowym elementem ekosystemów, surowcem do bezpośredniej konsumpcji i użytkowania przemysłowego. Ważne wyzwania czekające społeczeństwo w dobie zmian klimatu to: wprowadzenie zasad racjonalnego gospodarowania zasobami wód; racjonalne gospodarowanie środowiskami z wodami związanymi; ochrona siedlisk wodnych; tworzenie przyjaznych społeczeństwu wodnych ekosystemów śródmiejskich, czyli błękitno-zielonej infrastruktury. Działania takie wymagają wysoko kwalifikowanej kadry pracowników, którzy potrafią się zmierzyć z tymi problemami. Zarządzanie zasobami wodnymi i ekosystemami związanymi z wodami wymaga wszechstronnej wiedzy z obszaru nauk ścisłych i przyrodniczych, nauk społecznych oraz nauk inżynieryjno-technicznych. Kwalifikacje takie powinny obejmować: podstawy matematyki, fizyki, chemii, a także podstaw meteorologii i klimatologii, hydrologii, hydrobiologii oraz hydrogeologii, w stopniu umożliwiającym wykorzystanie tej wiedzy do zarządzania środowiskami wodnymi. Obserwowany obecnie niedobór specjalistów gotowych do podjęcia wyzwań związanych z gospodarowaniem wodami potwierdzają konieczność przygotowania kompetentnych pracowników pełniących rolę wykonawców/menadżerów zarządzających wodami i środowiskami z wodami związanymi. Instytucje takie jak: Państwowe Gospodarstwo Wodne Wody Polskie odpowiedzialne za zarządzanie zasobami wodnymi w Polsce, przedsiębiorstwa wodociągowe, zarządcy zbiorników wodnych, jednostki administracji samorządowej i organizacje pozarządowe wskazują na poważny problem z pozyskiwaniem nowych kompetentnych pracowników. Odpowiedzią na sygnalizowane problemy jest stworzenie interdyscyplinarnego kierunku studiów pod nazwą „Aquamatyka – interdyscyplinarne gospodarowanie środowiskami wodnymi” (Aquamatyka). Celem studiów jest wykształcenie kompetentnych menadżerów gospodarki wodnej, pełniących w miejscach swojej pracy rolę członka/lidera grupy zadaniowej, charakteryzujących się samodzielnym myśleniem i działaniem, uznającym prymat wiedzy nad emocjami. Edukacja na kierunku będzie oparta na zasadach wypracowanych przez Wilhelma von Humboldta: 1. wieloaspektowości – poszczególne gałęzie nauki uzupełniają się i składają na wiedzę ogólną, a więc są jednakowo ważne, 2. nauki przez doświadczenie – kształceniu studentów poprzez bezpośrednie zaangażowanie w działania praktyczne i badania naukowe, 3. jedności profesorów i studentów – tworzenie wspólnych zespołów badawczych studenci-kadra naukowa, gdzie „profesor” nie ma monopolu na prawdę, a student, w procesie jej odkrywania, jest pełnoprawnym partnerem. Absolwent kierunku nie tylko będzie rozumiał problemy zagrożenia wynikającymi ze zmian klimatu i związanymi z tym zmianami hydrologicznymi i hydrobiologicznymi, ale będzie przygotowany do poszukiwania rozwiązań poprzez ustalenie przyczyn zmian środowiskowych i racjonalną ocenę/predykcję skutków ekologicznych/ekotoksykologicznych tych zmian. Będzie potrafił zaproponować skuteczne rozwiązania, usuwające/ograniczające skutki takich działań poprzez: inwentaryzację wód powierzchniowych i podziemnych oraz środowisk z wodami związanymi; wprowadzenie skutecznych metod monitoringu tych obszarów, zaproponowanie i weryfikację skuteczności proponowanych działań naprawczych poprzez wykorzystanie metod statystycznych i metod modelowania matematycznego, projektowanie działań związanych z ochroną i rekultywacją środowisk wodnych, wprowadzenie nowoczesnych, zweryfikowanych rozwiązań związanych z ochroną zasobów wód poprzez projektowanie obszarów małej/dużej retencji, tworzeniem miejskich obszarów zielono-niebieskiej infrastruktury i racjonalnym gospodarowaniem zasobami wód, szczególnie w dobie zmian klimatu. W trakcie realizacji kierunku duży nacisk będzie kładziony na umiejętność wykorzystywania podstawowych narzędzi informatycznych pozwalających na swobodnie poruszanie się w środowisku GIS i CAD, wykorzystywanie baz danych, tworzenie map i grafik ilustrujących zagadnienia wodne. Student nabędzie także umiejętność analizy dokumentów, związanych z gospodarowaniem wodą, takich jak: projekty hydrotechniczne, dokumentacje budowlane, operaty, ekspertyzy, decyzje i sprawozdania. Będzie prawidłowo oceniał rolę ekosystemów wodnych, potrafił rozpoznawać najważniejsze gatunki roślin i zwierząt związanych ze środowiskami wodnymi oraz rozumiał łączące je relacje. Jako przyszły pracownik instytucji związanych z wodami, będzie potrafił obsługiwać sprzęt pływający oraz wykorzystywać bezzałogowe statki powietrzne do pozyskiwania danych niezbędnych do gospodarowania wodą. Ważnym elementem edukacji będą zajęcia projektowe, których celem jest nauczenie studentów skutecznej realizacji powierzonych zadań. Podczas takich zajęć student, samodzielnie lub w zespole, przeprowadzi badania terenowe, mając do dyspozycji sprzęt pomiarowy. Po ukończeniu prac terenowych student będzie potrafił zebrać i przetworzyć uzyskane wyniki badań, wyszukać w dostępnych repozytoriach danych inne informacje dotyczące analizowanego problemu, pozyskać je i przetworzyć, zebrać literaturę naukową. Na podstawie tak zgromadzonych informacji przygotować rzetelne opracowanie, którego podstawą będą wyniki badań naukowych i wiedza teoretyczna i empiryczna, pozyskana z literatury fachowej. Student/grupa studentów będą potrafili prezentować i bronić publicznie tez, zaproponowanych w opracowaniach. Zajęcia projektowe umożliwią studentom zapoznanie się z zasadami przygotowania i realizacji projektów. Wprowadzenie do programu zajęć aspektów prawa pracy, zasad bezpieczeństwa pracy, a także zasad komunikowania się z różnymi grupami społecznymi da studentom kompetencje do pracy w zespołach, kierowania zadaniami/projektami, zarządzania zespołami ludzkimi.

Proces dyplomowania odbywa się zgodnie z zasadami przyjętymi w REGULAMINIE STUDIÓW W UNIWERSYTECIE ŚLĄSKIM - załącznik do obwieszczenia Rektora Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach z dnia 16 października 2019 roku.

Kierunek wpisuje się w trzy ważne cele Strategii rozwoju Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach na lata 2020–2025 w obszarze „Kształcenie”. Są to: Cel 1: Modyfikacja oferty kształcenia w celu ściślejszego powiązania jej z działalnością badawczą z uwzględnieniem kierunków rozwoju szkolnictwa wyższego, przedstawionych w Agendzie modernizacji szkolnictwa wyższego: Europa – Nowa wizja rozwoju do 2025; Cel 3: Indywidualizacja kształcenia i kształcenie projektowo-problemowe; Cel 4: Podniesienie jakości kształcenia w szczególności poprzez upowszechnienie nowoczesnych metod kształcenia, wykorzystujących nowe technologie bazujące na interaktywności. W ramach kierunku prowadzone będą między innymi zajęcia w formie projektowej. Celem tych zajęć będzie przygotowanie studentów do rozwiązywania problemów badawczych poprzez interdyscyplinarne grupy badawcze, przygotowane do realizacji wyznaczonych zadań. Cele projektów studenckich będę inspirowane przez przedstawicieli samorządów, podmioty publiczne i gospodarcze oraz MŚP, które wezmą również udział w procesie kształcenia studentów. Beneficjentami kształcenia projektowego będą przede wszystkim studenci, którzy oprócz zdobywania wiedzy, kompetencji i umiejętności, będą mogli zaprezentować swoje możliwości przed potencjalnymi pracodawcami. W początkowej fazie kształcenia student będzie uczestnikiem projektu, którego liderem będzie pracownik UŚ. W kolejnym projekcie student będzie liderem zadania, by w ostatnim realizowanym projekcie magisterskim, pełnić rolę lidera całego projektu. Realizacja projektów badawczych będzie wymagała od studenta nabycia wiedzy teoretycznej i praktycznej z przedmiotów stanowiących podstawę programową, a ponad to umożliwi to wykształcenie w studentach umiejętności pracy zespołowej i zarządzania projektami z uwzględnieniem implikacji prawnych. Kierunek Aquamatyka obejmuje następujące dziedziny: nauki inżynieryjno-techniczne, nauki rolnicze, nauki ścisłe i przyrodnicze, nauki społeczne, architekturę i urbanistykę, inżynierię lądowa i transportową, inżynierię środowiska, górnictwo i energetykę, zootechnikę i rybactwo, informatykę, matematykę, nauki biologiczne, nauki chemiczne, nauki o Ziemi i środowisku, nauki fizyczne, nauki prawne, nauki o zarządzaniu i jakości, nauki o bezpieczeństwie, geografię społecznoekonomiczną i gospodarkę przestrzenną. Generalnym założeniem zajęć jest ich prowadzenie w porozumieniu i z udziałem przedstawicieli samorządów, podmiotów gospodarczych związanych z gospodarowaniem wodami i środowiskiem wodnym, którzy uczestniczyli w przygotowaniu założeń dydaktycznych tego kierunku i będą prowadzili zajęcia w ramach modułów praktycznych. Zakłada się współpracę z otoczeniem społeczno-gospodarczym, polegającą na prowadzeniu prac badawczych na rzecz tych podmiotów w ramach ustalonych wspólnie tematów i prowadzonych wspólnie z przedstawicielami tych podmiotów badań naukowych, realizowanych przez studentów, a związanych z przygotowaniem prac dyplomowych. Studenci będą pełnoprawnymi uczestnikami procesu badawczego z uwzględnieniem ich praw do własności intelektualnej. W ramach takiej działalności studenci uzyskają potwierdzenie zdobytych unikatowych kompetencji. Zakłada się zwiększenie umiejętności informatycznych studentów poprzez nacisk na wykorzystanie nowych technik komputerowych ze szczególnym uwzględnieniem bezpieczeństwo pracy w sieci oraz wypracowania umiejętności pracy studentów z dużymi pakietami danych, ich przetwarzania oraz weryfikacji danych. Studenci będą mieli dostęp do wydziałowych laboratoriów i pracowni badawczych, w tym sal dydaktycznych, na bieżąco wyposażanych w: rzutniki multimedialne, rzutniki pisma, mikrofony bezprzewodowe, odtwarzacze multimedialne. Nowoczesne nauczanie zapewnia też zgromadzony terenowy sprzęt badawczy, umożliwiający gromadzenie danych o środowisku. Głównym atutem kierunku jest różnorodność i elastyczność programu kształcenia poprzez szeroki wybór ścieżki naukowo-dydaktycznej studenta w obrębie trzech specjalności: 1 – Hydrobiologia, 2 – Hydrologia, 3 – Hydrotechnika. Priorytetem jest najwyższa jakość kształcenia skierowana na indywidualizację procesu zdobywania wykształcenia. Cel ten zapewniają małe grupy laboratoryjne (do 10 studentów), ćwiczeniowe i specjalizacyjne oraz możliwość realizacji indywidualnego programu studiów (zwłaszcza w przypadku studentów szczególnie uzdolnionych i wyróżniających się). Wyróżnikiem kształcenia na kierunku Aquamatyka jest innowacyjne wykorzystanie nowoczesnych technik w nauczaniu, z naciskiem na udział studentów w procesie badawczym. Szeroki wybór specjalistycznego oprogramowania stosowanego w naukach przyrodniczych, wykorzystywany na wielu modułach o charakterze praktycznym, dostępność danych cyfrowych oraz cyfryzacja innych danych i dostosowanie ich do komputerowego przetwarzania. Wykorzystanie systemu GIS, ortofotomap, map, dużych pakietów danych, danych online, kontakt z nowoczesnym sprzętem pomiarowym i lokalizacyjnym, to jedne z wielu propozycji kierowanych do studenta. Innym wyróżnikiem studiów na tym kierunku jest wprowadzenie modelowania hydrologicznego, ekologicznego i hydrogeologicznego, realizowanego przy użyciu oprogramowania AEM3D (modele ekologiczne hydrochemiczne i hydrodynamiczne), FeFlow (modeli przepływu wód podziemnych, transportu masy i ciepła w różnych ośrodkach wodonośnych). Zajęcia będą realizowane w nowoczesnych pracowniach, a użycie dostępu zdalnego pozwala indywidualnie każdemu studentowi na wykorzystanie możliwości nie tylko tego programu, lecz także innych, na przykład: Visual ModFlow, Phreeqc, SWAT, ArcGIS i AutoCAD, znajdujących częste zastosowania w praktyce inżynierskiej. Kryteria kwalifikacji na kierunek Aquamatyka wyrównują szanse i umiejętności studentów, będących absolwentami studiów licencjackich różnych kierunków prowadzonych na Wydziale Nauk Przyrodniczych, a także na innych Uczelniach. Wprowadzenie Aquamatyki jako kierunku pozwoli na realizację następujących wskaźników Strategii Rozwoju Uniwersytetu w latach 2020–2025: 1. Zwiększenie odsetka kierunków studiów, w tym interdyscyplinarnych lub specjalności ściśle związanych z badaniami prowadzonymi w Uniwersytecie. 2. Zwiększenie liczby zespołów badawczych, w skład których wchodzą studenci. 3. Wystąpienie o uzyskanie akredytacji międzynarodowej. 4. Uzyskanie w ocenach programowych PKA wyłącznie ocen pozytywnych. 5. Włączenie ekspertów zewnętrznych do prowadzenia zajęć na tych kierunkach, na których istnieje taka potrzeba. Kierunek Aquamatyka jest zgodny z Priorytetowymi obszarami badawczymi (POB). Są to: POB 1: Harmonijny rozwój człowieka – troska o ochronę zdrowia i jakość życia; poprzez nauczanie studentów stosowania w praktyce nowoczesnych rozwiązań środowiskowych, w tym odtwarzanie środowisk naturalnych i zarządzania nimi w celu odtwarzania środowisk przyjaznych ludziom. POB 2: Nowoczesne materiały i technologie oraz ich społeczno-kulturowe implikacje; POB 3: Zmiany środowiska i klimatu wraz z towarzyszącymi im wyzwaniami; poprzez udział studentów w projektach wykorzystujących zaawansowane narzędzia analizy środowiska takie jak modelowanie matematyczne, systemy predykcji stanu oraz wprowadzanie zasad dobrych praktyk środowiskowych. POB 5: Badanie fundamentalnych właściwości natury; poprzez udział studentów w badaniach podstawowych realizowany w ramach badań prowadzonych w zespołach badawczych.